package com.ocean.divideandconquer.medium;

import com.ocean.TreeNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * https://leetcode.cn/problems/construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/
 *
 * 给定两个整数数组 preorder 和 inorder，其中preorder 是二叉树的先序遍历，
 * inorder是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并返回其根节点。
 *
 *  
 *
 * 示例 1:
 *
 *
 * 输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
 * 输出: [3,9,20,null,null,15,7]
 * 示例 2:
 *
 * 输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
 * 输出: [-1]
 *
 * 提示:
 *
 * 1 <= preorder.length <= 3000
 * inorder.length == preorder.length
 * -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000
 * preorder和inorder均 无重复 元素
 * inorder均出现在preorder
 * preorder保证 为二叉树的前序遍历序列
 * inorder保证 为二叉树的中序遍历序列
 *
 *
 *
 * @author linmiaolai@sanyygp.com<br>
 * @version 1.0<br>
 * @date 2023/02/28 <br>
 */
public class ConstructBinaryTree {


    /**
     * 对于任意一颗树而言，前序遍历的形式总是
     *
     * [ 根节点, [左子树的前序遍历结果], [右子树的前序遍历结果] ]
     * 即根节点总是前序遍历中的第一个节点。而中序遍历的形式总是
     *

     * [ [左子树的中序遍历结果], 根节点, [右子树的中序遍历结果] ]
     *
     */
    class Solution {
        private Map<Integer, Integer> indexMap;

        public TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int[] inorder,
                                    int preorder_left,
                                    int preorder_right,
                                    int inorder_left,
                                    int inorder_right) {
            if (preorder_left > preorder_right) {
                return null;
            }

            // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
            int preorder_root = preorder_left;
            // 在中序遍历中定位根节点
            int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);

            // 先把根节点建立出来
            TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
            // 得到左子树中的节点数目
            int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
            // 递归地构造左子树，并连接到根节点
            // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
            root.left = myBuildTree(preorder, inorder,
                    preorder_left + 1,
                    preorder_left + size_left_subtree,
                    inorder_left,
                    inorder_root - 1);
            // 递归地构造右子树，并连接到根节点
            // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
            root.right = myBuildTree(preorder, inorder,
                    preorder_left + size_left_subtree + 1,
                    preorder_right, inorder_root + 1,
                    inorder_right);
            return root;
        }

        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
            int n = preorder.length;
            // 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
            indexMap = new HashMap<Integer, Integer>();
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                indexMap.put(inorder[i], i);
            }
            return myBuildTree(preorder, inorder,
                    0, n - 1,
                    0, n - 1);
        }
    }


}
